摘要：随着建筑行业的不断发展，大型建筑的规模和复杂性日益增加。给排水系统作为建筑的重要组成部分，其设计与施工的质量直接影响建筑的整体性能。本文探讨了 BIM 技术在大型建筑给排水系统优化设计与施工协同中的应用，分析了 BIM 技术如何提升设计的精确性、优化系统布局、促进施工过程中的协同合作，旨在为提高大型建筑给排水系统的建设水平提供理论支持。

关键词：BIM 技术；大型建筑；给排水系统；优化设计；施工协同

引言

大型建筑给排水系统涵盖复杂的管道网络、设备布局等，传统设计与施工方式存在信息沟通不畅、设计冲突难以及时发现等问题。BIM 技术以其三维可视化、信息集成等特性，为大型建筑给排水系统的优化设计与施工协同带来新的解决方案。

一、BIM 技术概述

（一）BIM 技术的定义

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是一种数字化技术，通过建立包含建筑全生命周期信息的三维模型，整合建筑设计、施工、运营等各阶段的数据，实现信息的共享与协同[1]。

（二）BIM 技术的特点

可视化：将传统的二维图纸转化为三维可视化模型，使设计人员和施工人员能够直观地看到给排水系统的布局和结构。

协调性：在模型中进行各专业之间的碰撞检查，提前发现设计冲突，避免施工中的返工。

模拟性：可以对给排水系统的水流、压力等进行模拟分析，优化系统性能。

优化性：基于模型中的大量信息，对设计方案进行多维度的优化。

二、基于 BIM 技术的大型建筑给排水系统优化设计

（一）BIM 技术在给排水系统设计流程中的应用

初步设计阶段：利用 BIM 技术创建给排水系统的初步三维模型，将建筑的空间结构与给排水管道、设备等进行初步整合，快速确定系统的大致布局，为后续的深化设计提供基础。

深化设计阶段：在初步模型的基础上，进一步细化管道管径、设备参数等信息。通过 BIM 软件的分析工具，对系统的水力条件进行模拟计算，根据计算结果调整设计参数，确保给排水系统的合理性。

设计审核阶段：借助 BIM 模型的可视化和碰撞检查功能，设计团队内部以及与其他专业团队之间进行设计审核。检查给排水管道与建筑结构、电气系统等之间是否存在冲突，及时发现并解决设计问题[2]。

（二）基于 BIM 技术的给排水系统优化设计要点

管道布局优化：通过 BIM 模型的可视化功能，合理规划给排水管道的走向，减少管道的迂回和交叉，降低水头损失，提高系统的运行效率。同时，考虑管道的安装和维护空间，避免后期维修困难。

设备选型优化：根据建筑的功能需求和给排水系统的水力计算结果，在 BIM 模型中对各种设备（如水泵、水箱等）进行选型分析。对比不同品牌、型号设备的性能参数和经济指标，选择最适合项目的设备，实现设备投资的优化。

系统性能优化：利用 BIM 软件的模拟分析功能，对给排水系统的压力分布、流量分配等进行模拟。通过调整系统参数，优化系统的性能，确保系统在不同工况下都能稳定运行。

三、基于 BIM 技术的大型建筑给排水系统施工协同

（一）施工前的协同准备

建立施工协同平台：以 BIM 模型为核心，搭建施工各方参与的协同平台。在平台上，各方可以共享施工进度计划、材料设备信息、设计变更等数据，实现信息的实时沟通和交互。

施工方案模拟与优化：利用 BIM 技术对给排水系统的施工方案进行模拟，包括管道的安装顺序、施工工艺、设备的吊装方法等。通过模拟提前发现施工过程中可能出现的问题，优化施工方案，提高施工效率和质量。

施工交底：借助 BIM 模型的可视化优势，向施工人员进行详细的施工交底。使施工人员清晰地了解给排水系统的设计意图、施工要求和质量标准，减少施工中的误解和错误。

（二）施工过程中的协同管理

进度协同管理：在施工过程中，将实际施工进度与基于 BIM 模型制定的进度计划进行对比分析。通过 BIM 协同平台实时更新进度信息，及时发现进度偏差并采取相应的措施进行调整，确保给排水系统施工与整个建筑项目的进度同步。

质量管理协同：利用 BIM 模型记录给排水系统施工过程中的质量信息，如材料检验结果、施工工序质量验收情况等。施工各方可以通过协同平台随时查看质量数据，对质量问题进行及时处理，实现质量管理的协同。

安全管理协同：在 BIM 模型中标识出给排水系统施工过程中的安全风险点，如高处作业、临边防护等。通过安全培训和交底，使施工人员了解安全风险，采取相应的安全措施。同时，利用 BIM 协同平台对安全隐患进行跟踪和整改，确保施工安全。

四、BIM 技术应用面临的挑战与对策

（一）面临的挑战

技术人才短缺：掌握 BIM 技术的专业人才相对较少，设计和施工人员对 BIM 技术的应用能力有待提高。

软件兼容性问题：不同的 BIM 软件之间以及 BIM 软件与其他专业软件之间可能存在兼容性问题，影响数据的共享和协同。

成本投入：引入 BIM 技术需要购买相关软件和硬件设备，对企业的资金投入要求较高。同时，BIM 技术的应用可能会增加项目前期的时间成本。

（二）对策建议

加强人才培养：当前，不同 BIM 软件间数据格式、信息表达存在差异，导致数据交互困难。行业协会应牵头制定统一的数据标准和接口规范，明确软件功能、数据交换等要求。软件开发商则需依据标准，优化产品设计，确保自身软件与其他软件及专业工具的兼容性。通过这样的共同努力，打破数据壁垒，实现不同软件间的数据无缝流转，方便设计、施工、运营各阶段数据的共享与协同，从而推动 BIM 技术在大型建筑给排水系统及整个建筑行业的广泛应用。

推动软件标准化：当前，不同 BIM 软件间数据格式、信息表达存在差异，导致数据交互困难。行业协会应牵头制定统一的数据标准和接口规范，明确软件功能、数据交换等要求[3]。软件开发商则需依据标准，优化产品设计，确保自身软件与其他软件及专业工具的兼容性。通过这样的共同努力，打破数据壁垒，实现不同软件间的数据无缝流转，方便设计、施工、运营各阶段数据的共享与协同，从而推动 BIM 技术在大型建筑给排水系统及整个建筑行业的广泛应用。

成本效益分析：在引入 BIM 技术时，企业需全面考量成本效益。前期，购买软件与硬件设备、培训人员等存在资金投入，项目前期时间成本也会增加。但从全生命周期来看，施工阶段，通过碰撞检查减少返工，优化施工方案提升效率，降低人工与材料浪费成本。运营阶段，借助 BIM 模型精准维护，降低设备故障率，减少维修费用。综合计算，虽然前期投入大，但后续的成本节约与效益提升显著，长远来看，能有效实现成本控制与效益提升。

五、结论

BIM 技术在大型建筑给排水系统的优化设计与施工协同中具有显著的优势。通过 BIM 技术的应用，可以提高给排水系统设计的精确性和合理性，优化系统布局和性能；在施工过程中，实现施工各方的协同合作，有效提高施工效率、质量和安全水平。尽管目前 BIM 技术的应用还面临一些挑战，但随着技术的不断发展和完善，BIM 技术将在大型建筑给排水系统建设中发挥更加重要的作用，推动建筑行业的数字化转型和可持续发展。

参考文献

[1]张军，王伟. 高层建筑给排水系统施工技术应用研究 [J]. 建设科技， 2025， （01）： 109-112.

[2]陈语仪. 基于BIM技术的建筑给排水设计与优化分析 [J]. 陶瓷， 2024， （12）： 219-221.

[3]郭刘岩. 高层建筑给排水系统施工中的常见质量问题及预防措施 [J]. 陶瓷， 2024， （12）： 143-146.

作者简介：姓名：刘秀平，性别：女，出生日期：1974.01.26，民族：汉，籍贯：辽宁省朝阳县，职务/职称：副高级，学历：本科，研究方向：道路与桥梁。